复杂山区探测的航空瞬变电磁探测装置及方法

    公开(公告)号:CN115407411A

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN202211033255.9

    申请日:2022-08-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及地球物理勘探设备技术领域,具体涉及一种复杂山区探测的航空瞬变电磁探测装置及方法,装置包括等腰直角三棱柱框架,等腰直角三棱柱框架面积最大的矩形面向下设置,在等腰直角三棱柱框架一侧的矩形面上,设置矩形发射线圈Ⅰ,在另一侧的矩形面上,设置矩形发射线圈Ⅱ,在发射线圈Ⅰ下端棱的中点、与发射线圈Ⅰ平行的方向,设置圆形接收线圈Ⅰ,在发射线圈Ⅱ下端棱的中点、与发射线圈Ⅱ平行的方向,设置圆形接收线圈Ⅱ,在面积最大的矩形面的正中心、且与面积最大的矩形面平行的方向,设置圆形接收线圈Ⅲ。本发明采用了多种模式的探测方式,通过不同的发射、接收线圈组合来达到探测不同地形的目的。

    一种磁性源多波形组合的瞬变电磁靶向测量方法

    公开(公告)号:CN115128680A

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202210752160.6

    申请日:2022-06-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种磁性源多波形组合的瞬变电磁靶向测量方法,目的在于对梯形波、三角波、半正弦波及其组合电流波形的探测效果进行分析,进行靶向测量来实现瞬变电磁精细化探测。采用CN‑FDTD方法对电磁波动方程进行离散,将发射电流转化为电流密度,加载到电场控制方程进行含源计算;加源完成后,将电场转化为感应电动势,用磁场控制方程进行无源计算。首先对电流波形频谱进行分析,再采用均匀半空间模型、层状异常体模型和复杂异常体模型对不同电流波形的响应和累积灵敏度分布进行分析,建立靶向激励参数集;根据目标体特征进行精准化靶向测量,对纵向分布多异常体和低阻层下方异常体进行有效测量,解决瞬变电磁法对复杂异常体探测精度低的问题。

    基于神经网络的电性源感应-极化共生效应多参数成像方法

    公开(公告)号:CN115016008A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210485742.2

    申请日:2022-05-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于神经网络的电性源感应‑极化共生效应多参数成像方法。根据极化介质分数阶模型,将电导率公式代入麦克斯韦方程,推导电性源感应‑极化共生效应公式;根据实验区地质资料,构建不同的电导率、极化率、频散系数和时间常数等参数的极化介质模型并数值模拟,构建样本集;优化选取神经网络的结构和激活函数,训练神经网络并进行性能优化;应用神经网络对电性源感应‑极化共生效应实测数据进行极化介质多参数提取,实现多参数‑深度成像。本发明的目的在于提取极化介质多参数信息,相比传统电阻率成像方法,电导率、极化率成像结果精度更高。

    一种基于高泛化神经网络的地空电磁数据反演方法

    公开(公告)号:CN113406709B

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202110834698.7

    申请日:2021-07-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于高泛化神经网络的地空电磁数据反演方法,依据反常扩散分数阶模型,计算地空电磁响应,建立电磁响应与反常扩散分数阶模型的样本集;优化设计网络结构、选取训练函数、激活函数;限制每个参数矩阵为对角矩阵且Frobenius规范最多为1,采用秩为1矩阵替换秩接近1的参数矩阵,获得由深度r'网络和单变量函数组成的近似神经网络;对单变量函数的Lipschitz函数,所有输入0映射到固定输出;通过的实值损失函数限制神经网络的Rademacher复杂度,限制神经网络的泛化误差上界,获取高泛化神经网络;采用高泛化神经网络对地空电磁数据进行反演,并进行成像。本发明提高了反常扩散多参数的解释准确性。

    一种时域三波形组合的电磁发射系统及控制方法

    公开(公告)号:CN113866835A

    公开(公告)日:2021-12-31

    申请号:CN202111325720.1

    申请日:2021-11-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种时域三波形组合的电磁发射系统及控制方法,目的在于产生不同关断时间的梯形波、三角波,不同脉宽的半正弦波及其组合波形发射电流。发射系统由主控电路、发射桥路、RLC串联谐振电路、无源钳位电路、发射线圈等构成。根据勘探需求设置发射参数,主控电路输出PWM信号经光耦驱动发射系统中相应的开关模块;当发射桥路接通时,在梯形波或三角波关断期间,无源钳位电路给发射线圈提供不同钳位电压实现电流关断时间可控;当RLC串联谐振电路接通时,储能电容给谐振电路供电,产生双极性半正弦波。将时域三波形组合的电磁发射系统应用于基于SQUID的感应‑极化双场探测中,能够克服浅层探测盲区及SQUID失锁问题,提高瞬变电磁法整体的勘探精度。

    一种基于电磁波动方程的CPML吸收边界条件加载方法

    公开(公告)号:CN112285788A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011180385.6

    申请日:2020-10-29

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于电磁波动方程的CPML吸收边界条件加载方法,采用电磁波动方程作为控制方程并基于有限差分方法进行数值模拟,将整个计算区域分为中心区域和边界区域;在中心区域,求解三维电磁波动方程,得到中心区磁场垂直分量波场;在边界区域,将复拉伸变量代入频率域电磁波动方程,采用CPML吸收边界条件设置复拉伸变量,并将其表达式代入控制方程中,进行整理并频时变换,最后基于有限差分算法进行离散近似,得到边界区磁场垂直分量波场;将中心区和边界区波场叠加获得最终的波场。本发明目的在于克服电磁数值模拟时计算效率低及晚期反射误差大等问题,实现三维时域电磁响应的高效、高精度数值模拟。

    基于神经网络的地空时间域电磁系统噪声抑制方法

    公开(公告)号:CN111983705A

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN202011066168.4

    申请日:2020-09-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于地球物理勘探技术领域,具体涉及一种基于神经网络的地空时间域电磁系统噪声抑制方法,包括如下步骤:基于长导线源时间域电磁系统的电磁响应样本库构建;对样本进行基于不同信噪比的随机噪声加载;构建合适的神经网络模型,并利用训练集样本进行训练;通过训练结果对测试集样本进行预测,得到电导率;通过训练集预测得到的电导率进行重构,并分析误差。本发明通过电磁响应样本库构建、随机噪声加载、基于神经网络的反演、信号重构,提高数据的噪声抑制效果。

    一种基于粒子群优化算法的电导-极化率多参数成像方法

    公开(公告)号:CN110133733A

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201910347986.2

    申请日:2019-04-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于粒子群优化算法的电导-极化率多参数成像方法,目的在于同时获取地下极化介质的导电和极化信息,提高成像精度。本发明基于柯尔-柯尔模型,获得了梯形波激励下的感应-极化磁场响应表达式,根据理论模型的磁场响应与实测磁场响应构建目标函数,利用超导时域电磁测量的早期、晚期数据分别获得零频电导率和时间常数,二者对粒子群搜索范围进行约束,缩小搜索范围,最终采用粒子群优化算法提取零频电导率、时间常数、极化率、频散系数、深度。本发明相比传统电阻率成像方法,更符合实际极化介质频散传播规律,提高了电导率、极化率的成像精度。

    一种基于地下粗糙介质模型的电磁广义趋肤深度计算方法

    公开(公告)号:CN108376204A

    公开(公告)日:2018-08-07

    申请号:CN201810174476.5

    申请日:2018-03-02

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于地下粗糙介质模型的电磁广义趋肤深度计算方法,目的在于提高电磁探测深度的解译精度。本发明主要针对地下粗糙介质的电导率模型,推导了地下均匀粗糙介质的广义趋肤深度公式。先根据测区地质资料提取地下不同岩石层的空间均匀粗糙度参数,然后对实测数据进行场值归一化、噪声滤波等处理,将处理后电磁数据进行视电导率参数计算;再利用不同岩石层粗糙度参数值,计算粗糙介质电阻率和广义趋肤深度,最后进行粗糙介质的视电导率-广义趋肤深度成像。本发明的广义趋肤深度与经典均匀半空间介质趋肤深度的计算方法相比,更符合实际地下粗糙介质的传播扩散规律,从而提高了视电导率-探测深度的解译精度。

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